面向中子散射装置应用非周期多层膜中子聚焦镜设计、制备与检测方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11705259
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    赵娇玲
  • 依托单位：
    中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 学科分类：
    A3005.中子技术及应用
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Neutron is the perfect probe to analyze the microstructure and dynamic information of various materials. The requirement for improving the experiment accuracy and volume resolution drives the development of neutron focusing technology to focusing the neutron beam size from the millimeter to micrometer. The aperiodic multilayer focusing mirror is the key component to realize high fluence and small size neutron beam focusing for neutron scattering facility. In the project, the aperiodic multilayer focusing mirror working in the 0.15nm~2nm neutron wavelength range will be developed to achieve broad critical total reflective angle (m≥3) and keep high reflectance Rc by magnetron sputtering aperiodic multilayer method. The design, fabrication and measurement of this aperiodic multilayer focusing mirror will be investigated, which will provide the technology support for neutron scattering facility and its applications.
中子是探究材料的理想探针，利用中子散射技术获得材料的微观结构和动力学信息具有重要的理论与实践意义。随着材料科学的发展，针对材料原位中子散射测量的实验精度、体积分辨等要求越来越高，急需发展中子聚焦技术实现从毫米级束斑到微米量级束斑的中子束聚焦。非周期多层膜中子聚焦镜是聚焦系统中的关键元件，是实现高通量、小尺寸的中子微束聚焦的核心部件。本项目拟采用磁控溅射非周期镀膜方法，实现0.15nm~2nm中子波长范围m≥3条件下维持较高临界全反射率Rc的中子聚焦镜。研究非周期多层膜中子聚焦镜设计、制备与检测方法，为我国中子散射装置及其应用研究提供技术支撑和元件储备。

结项摘要

随着材料科学的发展，针对材料原位中子散射测量的实验精度、体积分辨等要求越来越高，急需发展中子聚焦技术实现从毫米级束斑到微米量级束斑的中子束聚焦。非周期多层膜中子聚焦镜是聚焦系统中的关键元件，是实现高通量、小尺寸的中子微束聚焦的核心部件。本项目研究m=3的非周期多层膜中子聚焦镜的设计、制备与检测方法，完成了中子超镜多层膜的程序编写，并基于实际粗糙度进行多层膜性能模拟，实现m=3的多层膜的优化设计。建立了磁控溅射薄膜沉积与界面扩散理论模型模型，采用分子动力学的方法探索了Ni/Ti多层膜的界面形成机制，结果表明，界面扩散机制主要源于Ni和Ti金属材料的晶格差异，并且存在溅射能量阈值，原子半径差异导致了Ni/Ti多层膜界面呈现不对称性。研究了基于C共溅射的方法，实现了“面型补偿”，进一步优化了界面，采用C共溅射解决了多层膜应力和界面问题。最后，用磁控溅射镀膜研制成功了m=3，Rc~77.5%的非周期中子多层膜聚焦镜，并离线测试获得初步聚焦结果。本项目为我国中子散射装置及其应用研究提供技术支撑和元件储备。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
磁控共溅射制备Si掺杂Al薄膜应力研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    光学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱京涛;周涛;朱杰;赵娇玲;朱航宇
  • 通讯作者：
    朱航宇
Measuring ultrathin metal coatings using SPR spectroscopic ellipsometry with a prism-dielectric-metal-liquid configuration
使用具有棱镜-电介质-金属-液体配置的 SPR 椭圆偏振光谱仪测量超薄金属涂层
  • DOI：
    10.1364/oe.27.007912
  • 发表时间：
    2019-03-18
  • 期刊：
    OPTICS EXPRESS
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Shan, Yao;Hu, Guohang;Shao, Jianda
  • 通讯作者：
    Shao, Jianda
Interface Study on the Effect of Carbon and Boron Carbide Diffusion Barriers in Sc/Si Multilayer System
Sc/Si多层体系中碳和碳化硼扩散势垒影响的界面研究
  • DOI：
    10.1021/acsami.0c03563
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Zhu Jingtao;Zhang Jiayi;Jiang Hui;Zhu Jie;Zhu Shengming;Li Miao;Ji Bin;Zhao Jiaoling
  • 通讯作者：
    Zhao Jiaoling
Design and research of steep side of the multi-layer dielectric thin films [多层介质薄膜的陡边设计与研究]
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1249.2018.05505
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Journal of Shenzhen University Science and Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Y.;Zheng J.;Qi H.;Ruan S.;Wang Y.;Zhao J.
  • 通讯作者：
    Zhao J.
Study on water absorption characteristics of cubic Y2O3 films
立方Y2O3薄膜吸水特性研究
  • DOI：
    10.1016/j.optmat.2020.110304
  • 发表时间：
    2020-11
  • 期刊：
    Optical Materials
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Meng Guo;Kui Yi;Shuying Shao;Yuhui Zhang;Guohang Hu;Jiaoling Zhao;Hongbo He;Ji;a Shao
  • 通讯作者：
    a Shao

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其他文献

磁控共溅射制备Si掺杂Al薄膜的应力研究
  • DOI：
    10.3788/aos202040.1431002
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    光学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱京涛;周涛;朱杰;赵娇玲;朱航宇
  • 通讯作者：
    朱航宇
亚皮秒激光辐照下HfO2和SiO2薄膜从单一亚微米坑点损伤到整体剥离的转变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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    2.4
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  • 通讯作者：
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宽带高阈值低色散镜的性能研究
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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张宇晖;王胭脂;陈瑞溢;王志皓;赵娇玲;李大伟;赵元安;朱美萍;易葵;晋云霞;贺洪波;冷雨欣;邵建达
  • 通讯作者：
    邵建达
脉冲直流溅射Zr薄膜的微结构和应力研究
  • DOI：
    10.3788/aos202141.1831001
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    光学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱京涛;郭胜;赵娇玲;张嘉怡;朱航宇;邵建达
  • 通讯作者：
    邵建达
纳秒激光辐照下溶胶凝胶薄膜的膜内分离研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Applied Optics
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    赵娇玲;柴英杰;王斌;邵建达
  • 通讯作者：
    邵建达

其他文献

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赵娇玲的其他基金

大尺寸高性能X射线自由电子激光薄膜制备技术研究
  • 批准号：
    12275346
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    55.00 万元
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    面上项目
大尺寸高性能X射线自由电子激光薄膜制备技术研究
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    面上项目
基于Montel结构的新型中子聚焦系统研究
  • 批准号：
    U1930119
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    48.0 万元
  • 项目类别：
    联合基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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